中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法

2072 编辑：管理员来源：西北矿冶研究院

2021-11-22 16:12:45

权利要求

1.中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1）、矿块划分：沿矿体走向布置矿块，矿块分矿房、矿柱，矿房包括四个分段，矿柱包括顶柱（15）和底柱（13），顶柱（15）采用平顶柱；

步骤2）、采准切割：在矿体下盘脉外，沿矿体走向布置的下盘运输巷道（1），垂直矿体走向脉外布置中段运输水平（3），在矿体的上盘掘进上盘探矿巷道（14），在矿房上部三个分段沿走向各布置两条凿岩巷道（4），下部一个分段为集矿梯形堑沟（9），底柱（13）布置脉内底部结构；底部结构为设有二次破碎水平（11）的底部结构，包括集矿梯形堑沟（9）、出矿横巷（2）和破碎联络道（5），出矿横巷（2）为有5条，间距8~9m，每条出矿横巷（2）与其对应有一条短溜井（12），高度8m，联通二次破碎水平（11）和中段运输水平（3），在矿块中央位置掘进切井（6），在各分段沿矿体走向垂直切井掘进切巷（7），切井（6）、切巷（7）自下而上分段拉槽形成切槽（16）后，集矿梯形堑沟（9）内留8-10m的矿石缓冲垫层（17）；

步骤3）、矿块回采落矿：分矿房、矿柱两步回采矿块，凿岩巷道（4）内凿岩机凿岩，扇形中深孔（8）落矿，凿岩自上而下一次完成，以形成采场大量落矿的条件，顶柱（15）回采以下部空场为自由面，采用微差爆破一次完成；

步骤4）、底部振动出矿：以振动连续出矿为主，振动机出矿为辅，采场底部采用集振动助流、筛分为一体与振动出矿机配套的出矿系统，形成连续出矿，矿石的流动路线为：集矿梯形堑沟（9）→连续放矿机（10）振动助流、筛分→短溜井（12）→振动出矿机（18）→矿车（19）经下盘运输巷道（1）运出；

步骤5）、地压管理：采空区利用上盘探矿巷道（14）布置平行束状炮孔，崩落上盘围岩对采空区进行覆盖，控制空场的暴露面积，在保证回采安全的条件下实现连续出矿。

2.根据权利要求1所述的中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法，其特征在于，所述步骤1）中矿块长度40~45m，平均宽度15~17m，矿房垂高40~42m，顶柱（15）厚度8~10m，底柱（13）高6~8m，分段高8~10m。

3.根据权利要求1所述的中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法，其特征在于，所述步骤3）中在5条出矿横巷（2）中两条布置出矿系统，另外三条采用无轨设备出矿。

4.根据权利要求1所述的中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法，其特征在于，所述步骤3）中扇形中深孔（8）孔径60mm，平均孔深6～15m，排距1.2m，孔底距1.8～2.0m，孔网系数1.7~1.8m。

说明书

技术领域

本发明属于采矿技术领域，具体涉及中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法。

背景技术

金属矿床的开采方法一般分为空场法、崩落法及充填采矿法三大类。对于中等稳固矿岩体（f=5~8）这类开采技术条件较差的环境下，既要保证采矿作业安全性又要控制成本，往往采用崩落法。目前普遍应用的无底柱分段崩落法，采切工程量大，成本高，贫损率都较高。因此，我们必须大胆转变传统思路，对传统的采矿方法进行技术创新，创造性地提出振动连续出矿阶段空场采矿法，以达到强采强出的目的，来实现安全高效回采。

发明内容

本发明的目的是提供一种中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法，包括如下步骤：

矿块划分：沿矿体走向布置矿块，矿块分矿房、矿柱，矿房包括四个分段，矿柱包括顶柱和底柱，顶柱采用平顶柱；

步骤2）、采准切割：在矿体下盘脉外，沿矿体走向布置的下盘运输巷道，垂直矿体走向脉外布置中段运输水平，在矿体的上盘掘进上盘探矿巷道，在矿房上部三个分段沿走向各布置两条凿岩巷道，下部一个分段为集矿梯形堑沟，底柱布置脉内底部结构；底部结构为设有二次破碎水平的底部结构，包括集矿梯形堑沟、出矿横巷和破碎联络道，出矿横巷为有5条，间距8~9m，每条出矿横巷与其对应有一条短溜井，高度8m，联通二次破碎水平和中段运输水平，在矿块中央位置掘进切井，在各分段沿矿体走向垂直切井掘进切巷，切井、切巷自下而上分段拉槽形成切槽后，集矿梯形堑沟内留8-10m的矿石缓冲垫层；

步骤3）、矿块回采落矿：分矿房、矿柱两步回采矿块，凿岩巷道内凿岩机凿岩，扇形中深孔落矿，凿岩自上而下一次完成，以形成采场大量落矿的条件，顶柱回采以下部空场为自由面，采用微差爆破一次完成；

步骤4）、底部振动出矿：以振动连续出矿为主，振动机出矿为辅，采场底部采用集振动助流、筛分为一体与振动出矿机配套的出矿系统，形成连续出矿，矿石的流动路线为：集矿梯形堑沟→连续放矿机振动助流、筛分→短溜井→振动出矿机→矿车经下盘运输巷道运出；

步骤5）、地压管理：采空区利用上盘探矿巷道布置平行束状炮孔，崩落上盘围岩对采空区进行覆盖，控制空场的暴露面积，在保证回采安全的条件下实现连续出矿。

进一步地，所述步骤1）中矿块长度40~45m，平均宽度15~17m，矿房垂高40~42m，顶柱厚度8~10m，底柱高6~8m，分段高8~10m。

进一步地，所述步骤3）中在5条出矿横巷中两条布置出矿系统，另外三条采用无轨设备出矿。

进一步地，所述步骤3）中扇形中深孔孔径60mm，平均孔深6～15m，排距1.2m，孔底距1.8～2.0m，孔网系数1.7~1.8m。

本发明的有益效果为：具有回采效率高、工艺简单、作业安全、成本低等优点，利用空场法的崩矿强度大特点，应用微差导爆管和多排同段爆破技术，在补偿空间允许的条件下，采用大规模落矿工艺，底部出矿配套使用独特的连续出矿系统，实现了强采强出工艺，为空场法的广泛应用和机械化开采开辟了一条新途径。

附图说明

图1是一种中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法主视图；

图2是一种中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法侧视图；

图3是振动连续出矿示意图。

图中：1、下盘运输巷道；2、出矿横巷；3、中段运输水平；4、凿岩巷道；5、破碎联络道；6、切巷；7、切井；8、扇形中深孔；9、集矿梯形堑沟；10、连续放矿机；11、二次破碎水平；12、短溜井；13、底柱；14、上盘探矿巷道；15、顶柱；16、切槽；17、矿石垫层；18、振动放矿机；19、矿车。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1至图3所示，一种中稳矿岩体强采强出的阶段空场采矿法，包括如下步骤进行：

步骤1）、沿矿体走向布置矿块，矿块长度40~45m，平均宽度15~17m（矿体厚度），矿块分矿房、矿柱，矿房垂高40~42m，矿房包括四个分段，分段高8~10m，矿柱包括顶柱15和底柱13，顶柱15采用平顶柱厚度8~10m，底柱13高6~8m；

步骤2）、采准切割：在矿体下盘脉外，沿矿体走向布置的下盘运输巷道1，垂直矿体走向脉外布置中段运输水平3，在矿体的上盘掘进上盘探矿巷道14，在矿房上部三个分段沿走向各布置两条凿岩巷道4，下部一个分段为集矿梯形堑沟9，集矿梯形堑沟9拉底分段高10~12m，底柱13布置脉内底部结构，底部结构为设有二次破碎水平11的底部结构，包括集矿梯形堑沟9、出矿横巷2和破碎联络道5，出矿横巷2为有5条，间距8~9m，每条出矿横巷2与其对应有一条短溜井12，高度8m，联通二次破碎水平11和中段运输水平3，在矿块中央位置掘进切井6，在各分段沿矿体走向垂直切井掘进切巷7，切井6、切巷7自下而上分段拉槽形成切槽16后，集矿梯形堑沟9内留8-10m的矿石缓冲垫层17，为大规模落矿作缓冲垫层，切槽16中切割扇形中深孔8孔径60mm，平均孔深4～11m，排距1.0m，孔底距1.5～1.6m，孔网系数1.5~1.7m；

步骤3）、矿块回采落矿：分矿房、矿柱两步回采矿块，凿岩巷道4内凿岩机凿岩，扇形中深孔8落矿，凿岩自上而下一次完成，以形成采场大量落矿的条件，为降低回采过程中的大块率，爆破参数选用大孔底距小抵抗线，并采用多排同段微差爆破和孔底反向起爆；扇形中深孔8孔径60mm，平均孔深6～15m，排距1.2m，孔底距1.8～2.0m，孔网系数1.7~1.8m，顶柱15回采以下部空场为自由面，采用微差爆破一次完成；

步骤4）、底部振动出矿：以振动连续出矿为主，振动机出矿为辅，采场底部采用集振动助流、筛分为一体与振动出矿机配套的出矿系统，形成连续出矿，矿石的流动路线为：集矿梯形堑沟9→连续放矿机10振动助流、筛分→短溜井12→振动出矿机18→矿车19经下盘运输巷道1运出；在五条出矿横巷2中布置两条该系统，另外三条采用无轨设备出矿，避免会造成底部结构工程纵横交错，给底柱的安全维护和回收带来困难；

步骤5）、地压管理：采空区利用上盘探矿巷道14布置平行束状炮孔，崩落上盘围岩对采空区进行覆盖，控制空场的暴露面积，在保证回采安全的条件下实现连续出矿。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。